Determination of Total Phenolic Compound Content and Antioxidant Properties of Edible Buckwheat Sprouts

• Autorzy: Zych-Wężyk I. , Krzepiłko A.

Warianty tytułu

PL

Pomiar całkowitej zawartości związków fenolowych oraz właoeciwości antyoksydacyjnych jadalnych kiełków gryki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Consumption of buckwheat sprouts is strongly recommended because they have greater nutritional value than buckwheat seeds or products made from them. Sprouts are an excellent source of protein, amino acids, minerals, fibre, rutin and vitamins. Moreover, consumption of buckwheat sprouts is particularly recommended due to their high antioxidant activity and phenolic compound content. The aim of this study was to visually evaluate buckwheat sprouts based on differences in their morphological traits, to measure their total phenolic compound content and to determine total antioxidant capacity. Buckwheat seeds were moistened with distilled water and germinated in Petri dishes lined with filter paper in natural light conditions at 22 oC. Sprouts were collected on days 2–6 of the culture. Ethanol extracts were prepared from the sprouts. Total phenolic compound content was determined by spectrophotometry using Folin-Ciocalteau reagent as described by Pasko et al. Phenolic compound content was expressed in M of gallic acid per 1 g of fresh mass. Three spectrophotometric methods were used to measure the total antioxidant capacity of buckwheat seedling extracts – the method described by Brand-Williams et al based on properties of DPPH, a method using the ABTS radical cation, and the FRAP method. Antioxidant content was expressed in M of trolox per gram of fresh weight. Buckwheat sprouts were found to exhibit substantial antioxidant activity. The study showed that buckwheat sprouts are most suitable for eating on the fifth day of growth, when they have the best properties for consumption and the mean length of the seedling, measured from the root to the cotyledon, is 131.90 mm. The total phenolic compound content in the ethanol extracts of the buckwheat sprouts is highest on the third day – 3.40 M of gallic acid per gram fresh weight. Antioxidant content measured by the various methods first increases, and then after the third day decreases slightly. The maximum TEAC per gram fresh weight was obtained on the third day: 73.56 M of trolox with the ABTS method, 11.47 M of trolox with the DPPH method and 128.99 M of trolox with the FRAP method.

PL

Spożywanie kiełków gryki jest szczególnie polecane, gdyż wykazują lepszą wartość odżywczą niż nasiona gryki czy produkty z nich powstałe. Kiełki są doskonałym źródłem białka, aminokwasów, minerałów, błonnika, rutyny oraz witamin. Ponadto spożywanie kiełków gryki jest polecane ze względu na ich znaczną aktywność antyoksydacyjną oraz zawartość związków fenolowych. Celem prezentowanej pracy była ocena wizualna kiełków gryki na podstawie różnic w cechach morfologicznych, pomiar całkowitej zawartości związków fenolowych oraz pomiar całkowitej zdolności antyoksydacyjnej. Nasiona gryki zwilżone wodą destylowaną kiełkowały na szalkach Petriego wyłożonych bibułą filtracyjną, w naturalnych warunkach oświetlenia, w temperaturze 22 oC. Kiełki gryki zbierano od 2 do 6 dnia hodowli. Przygotowano etanolowe ekstrakty z siewek. Całkowitą zawartość związków fenolowych oznaczano metodą spektrofotometryczną z wykorzystaniem odczynnika Folina-Ciocalteau opisaną przez Paśko i współpr. Zawartość związków fenolowych wyrażono w M kwas galusowego w przeliczeniu na 1 g świeżej masy. Do pomiaru całkowitej zdolności antyoksydacyjnej ekstraktów z siewek zastosowano metodę Brand-Wiliams i współpr. wykorzystującą właściwości DPPH, metodę ABTS oraz metodę FRAP. Zawartość antyoksydantów wyrażano w M troloxu na 1 gram świeżej masy. Kiełki gryki wykazują znaczną aktywność antyoksydacyjną. Z przeprowadzonych badań wynika, że piąty dzień hodowli jest najbardziej odpowiednim dniem do spożycia tych kiełków. Kiełki mają w tym dniu najlepsze właściwości konsumpcyjne a średnia długość siewki mierzona od korzenia do liścieni wynosi 131.90 mm. Całkowita zawartość związków fenolowych w metanolowych ekstraktach z kiełków gryki jest w trzecim dniu największa i wynosi 3.40 M kwasu galusowego w przeliczeniu na gram świeżej masy. Zawartość antyoksydantów mierzona różnymi metodami początkowo rośnie a po trzecim dniu hodowli nieznacznie spada. W trzecim dniu hodowli uzyskano maksymalna wartość w przeliczeniu na świeżą masę, wynosiła ona 73.56 M troloxu w metodzie ABTS, 11.47 M troloxu w metodzie DPPH i 128.99 M troloxu w metodzie FRAP.

Słowa kluczowe

EN

buckwheat sprouts; total phenolic compound content; DPPH; ABTS; FRAP

PL

kiełki gryki; całkowita zawartość związków fenolowych; DPPH; ABTS; FRAP

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 4-5
• Strony: 441--449
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zych-Wężyk I.

autor

Krzepiłko A.

• University of Life Sciences in Lublin, Faculty of Agricultural Sciences in Zamość, ul. Szczebrzeska 102, 22–400 Zamość, Poland, phone: [phone],

Bibliografia

• [1] Chłopicka J. Gryka jako żywność funkcjonalna. Bromat. Chem Toksykol. 2008;3:249-252.
• [2] Kim SL, Son YK, Hwang JJ, Kim SK, Hur HS, Park CH. Development and utilization of Buckwheat sprouts as functional vegetables. Fagopyrum. 2001;18:49-54.
• [3] Wang Y, Campbell CG. Buckwheat production, utilization, and research in China. Fagopyrum. 2004;21:123-133.
• [4] Choi BH, Kim SL, Kim SK. Rutin and functional ingredients of buckwheat and the ir variations. Korean J Crop Sci. 1996;41:69-93.
• [5] Kayashita J, Shimaoka I, Nakajyoh M. Hypocholesterolemic effect of Buckwheat protein extract in rats fed cholesterol enriched diets. Nutr Res. 1995;15:691-698.
• [6] Liu JY, Wang MS, Pang YJ. Speeding up exploration and utilization of buckwheat germplasm in the central arid region. Buckwheat Trend. 2003;1:1-2.
• [7] Hołderna-Kędzia E, Kędzia B. Badania nad przeciwutleniającymi właściwościami miodu pszczelego. Acta Agrobot. 2006;59:265-269.
• [8] Kim SL, Kim SK, Park CH. Introduction and nutritional evaluation of buckwheat sprouts as a new vegetable. Food Res Int. 2004;37:319-327.
• [9] Watanabe M. An anthocyanin compound in buckwheat sprouts and its contribution to antioxidant capacity. Biosci. Biotechnol Biochem. 2007;71:579-582. DOI:10.1271/bbb.60471.
• [10] Kuwabara T, Han KH, Hashimoto N, Yamauchi H, Shimada KI, Sekikawa M, Fukushima M. Tartary Buckwheat Sprout Powder Lowers Plasma Cholesterol Level in Rats. J Nutr Sci Vitaminol. 2007;53:501-507.
• [11] Singleton VL, Samuel-Raventos RM. Analysis of total phenols and other oxidation substrates in antiovidants by means of Folin-Ciocalteu reagent. Meth Enzymol. 1999;299: 213-219.
• [12] Paśko P, Bartoń H, Zagrodzki P, Gorinstein S, Fołta M, Zachwieja Z. Anthocyanins, total polyphenols and antioxidant activity in amaranth and quinoa seeds and sprouts during their growth. Food Chem. 2009;115:994-998. DOI: 10.1016/j.foodchem.2009.01.037.
• [13] Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C. Use of free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensm Wiss Technol. 1995;28:25-30. DOI: 10.1016/S0023-6438(95)80008-5.
• [14] Re R, Pellegrini N, Proteggente A, Pannala A, Yang M, Rice-Evans C. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic Biol Med. 1999;26:1231-1237.
• [15] Bartosz G. Druga twarz tlenu. Wolne rodniki w przyrodzie. Warszawa: WN PWN; 2003.
• [16] Benzie IFF, Strain JJ. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of antioxidant power: The FRAP Assay. Anal Biochem. 1996;239:70-76.
• [17] Barillari J, Canistro D, Paolini M, Ferroni F, Pedulli GF, Iori R, Valgimigli L. Direct Antioxidant Activity of Purified Glucoerucin, the Dietary Secondary Metabolite Contained in Rocket (Eruca sativa Mill.) Seeds and Sprouts. Agric Food Chem. 2005;53:2475–2482. DOI: 10.1021/jf047945a.
• [18] Bartoń H, Fołta M, Zachwieja Z. Zastosowanie metod FRAP, ABTS i DPPH w badaniu aktywności antyoksydacyjnej produktów spożywczych. Nowiny Lekarskie. 2005;4:510-513.
• [19] Zi J, Peng B, Yan W. Solubilities of rutin in eight solvents at T = 283.15, 298.15, 313.15, 323.15, and 333.15 K. Fluid Phase Equilib. 2006;261:111–114.
• [20] Xu BJ, Chang SKC: A comparative study on phenolic profiles and antioxidant activities of Legumes as affected by extraction solvents. J Food Sci. 2007;72:159-166. DOI: 10.1111/j.1750-3841.2006.00260.x.
• [21] Lin LY, Peng CC, Yang YL, Peng RY. Optimization of bioactive compounds in buckwheat sprouts and their effect on blood cholesterol in hamsters. J Agric Food Chem. 2008;56:1216-1223. DOI:10.1021/jf072886x.
• [22] Sharma P, Ghimeray AK, Gurung A, Jin CW, Rho HS, Cho DH. Phenolic contents, antioxidant and á-glucosidase inhibition properties of Nepalese strain buckwheat vegetables. Afr J Biotechnol. 2012;11:184-190. DOI:10.5897/AJB11.2185.
• [23] Dueńas M, Hernández T, Estrella I, Fernández D. Germination as a process to increase the polyphenol content and antioxidant activity of lupin seeds (Lupinus angustifolius L). Food Chem. 2009;117:599–607.
• [24] López-Amorós ML, Hernández T, Estrella I. Effect of germination on legume phenolic compounds and their antioxidant activity. J Food Compos Anal., 2006;19:277-283.